DE10115536B4

DE10115536B4 - Balance shaft for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE10115536B4
Application number: DE10115536A
Authority: DE
Inventors: Christof Dipl.-Ing. Knollmayr; Johannes Rieger
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: DE10115536A1; AT4395U1

Abstract

Ausgleichswelle (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Ausgleichsmasse (2, 3), wobei an der Ausgleichswelle (1) im Bereich der Ausgleichsmasse (2, 3) ein Ausgleichsformteil (4, 5) mit geringerer Masse als die Ausgleichsmasse (2, 3) angebracht ist und die Ausgleichsmasse (2, 3) zu einer kreiszylindrischen Form ergänzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsformteil (4, 5) formschlüssig mit der Ausgleichswelle (1) verbunden ist.balancer shaft (1) for an internal combustion engine having at least one compensating mass (2, 3), wherein at the balance shaft (1) in the region of the balancing mass (2, 3) a balancing molding (4, 5) with a lower mass than that Balancing mass (2, 3) is mounted and the balancing mass (2, 3) 3) added to a circular cylindrical shape, characterized the compensating shaped part (4, 5) is positively connected to the balancing shaft (1). connected is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausgleichswelle für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Ausgleichsmasse, wobei an der Ausgleichswelle im Bereich der Ausgleichsmasse ein Ausgleichsformteil mit geringerer Masse als die Ausgleichsmasse angebracht ist und die Ausgleichsmasse zu einer kreiszylindrischen Form ergänzt.The The invention relates to a balance shaft for an internal combustion engine with at least one balancing mass, wherein at the balancer shaft in the area the balancing mass a compensation molding with lower mass as the balancing mass is attached and the balancing mass to complemented by a circular cylindrical shape.

Aus der AT 3.681 U1 ist eine Ausgleichswelle für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art bekannt, bei der im Bereich der Ausgleichsmassen jeweils ein Ausgleichsformteil so angebracht ist, dass im Bereich der Ausgleichsmassen eine etwa kreiszylindrische Form entsteht. Dadurch sollen Planscheffekte der in das Schmieröl eintauchenden Ausgleichsmassen vermieden werden, was die Schmierfähigkeit des Öles stark herabsetzen würde. Die Ausgleichsformteile bestehen dabei aus Leichtmetall oder wärmebeständigem Kunststoff und werden lösbar – beispielsweise durch Schrauben – oder unlösbar – beispielsweise durch Gießen – mit den Ausgleichswellen verbunden. Es wird auch eine Variante vorgeschlagen, bei der die Ausgleichsformteile im Wesentlichen durch Hülsen gebildet sind, welche auf die Ausgleichswellen und die Ausgleichsmassen aufgeschoben sind. Dabei kann der Raum zwischen den Hülsen und den Ausgleichsmassen ausgegossen sein, so dass zusammen mit den Ausgleichsmassen ein massiver Vollzylinder entsteht. Dadurch werden Planscheffekte durch Eintauchen der Ausgleichsmassen in das Schmieröl weitgehend vermieden.From the AT 3.681 U1 is a balancer shaft for an internal combustion engine of the aforementioned type, in which in the region of the balancing weights each a compensation molding is mounted so that in the region of the balancing masses an approximately circular cylindrical shape is formed. As a result of this, planishing effects of the balancing masses dipping into the lubricating oil should be avoided, which would greatly reduce the lubricity of the oil. The compensating moldings consist of light metal or heat-resistant plastic and are releasably connected - for example by screws - or insoluble - for example, by casting - connected to the balance shafts. It is also proposed a variant in which the compensating moldings are essentially formed by sleeves which are pushed onto the balance shafts and the balancing masses. In this case, the space between the sleeves and the balancing weights may be poured, so that together with the balancing masses a solid solid cylinder is formed. As a result, splashing effects are largely avoided by immersing the balancing weights in the lubricating oil.

Aufgrund der glatten Grenzflächen der Ausgleichsmassen ist ein Angießen von Ausgleichsformteilen allerdings problematisch, da insbesondere bei längerem Betrieb und infolge der auftretenden Schwingungen und Trägheitskräfte eine feste Verbindung zwischen Ausgleichsformteil und Ausgleichsmasse nicht gewährleistet ist. Deshalb werden in der Praxis Schraubverbindungen, sowie Ausgleichswellen mit ausgegossenen hülsenartigen Ausgleichsformteilen trotz des höheren Fertigungsaufwandes bevorzugt.by virtue of the smooth interfaces The balancing weights is a casting of compensating moldings However, problematic, especially during prolonged operation and as a result the occurring vibrations and inertial forces a firm connection between Compensation molding and balancing mass is not guaranteed. That's why in practice screw connections, as well as balance shafts with poured out sleeve-like Counterbalance moldings despite the higher Manufacturing effort preferred.

Ausgleichswellen mit hülsenartigen zylindrischen Ausgleichsformteilen sind auch aus der EP 0 789 165 A1 bekannt.Balancing shafts with sleeve-like cylindrical compensating moldings are also from the EP 0 789 165 A1 known.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit möglichst geringem Aufwand bei Ausgleichswellen Planscheffekte auf dauerhafte Weise zu vermeiden.It is the object of the invention, with the least possible effort Balance shafts to avoid plague effects in a lasting way.

Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass der Ausgleichsformteil formschlüssig mit der Ausgleichswelle verbunden ist. Durch die formschlüssige Verbindung wird gewährleistet, dass der Ausgleichsformteil auch nach längerer Betriebszeit fest mit der Ausgleichswelle verbunden bleibt. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Ausgleichsformteil über einen Formschlussteil mit der Ausgleichsmasse verbunden ist. Der Formschlussteil ist dabei vorzugsweise einstückig mit der Ausgleichswelle ausgeführt, so dass zusätzliche Befestigungselemente entfallen. In einer besonders einfachen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Formschlussteil durch einen im Wesentlichen in Richtung der Drehachse der Ausgleichswelle angeordneten Steg gebildet ist. Vorzugsweise weist der Steg ein T- oder ein I-Profil auf.According to the invention This is due to the fact that the compensation molding with positive fit the balance shaft is connected. Due to the positive connection is guaranteed that the compensation molding firmly with even after prolonged use the balance shaft remains connected. Preferably, it is provided that the compensation molding over a Forming part is connected to the balancing mass. The form-fitting part is preferably in one piece executed with the balance shaft, so that extra Fasteners omitted. In a particularly simple embodiment it is provided that the form-fitting part by a substantially arranged in the direction of the axis of rotation of the balance shaft web is formed. Preferably, the web has a T or an I-profile.

Der Ausgleichsformteil kann mittels einer Schnappverbindung mit dem Formschlussteil verbunden sein und weist in diesem Falle vorzugsweise eine dem Formschlussteil entsprechende Nut oder Vertiefung auf. Er wird einfach auf den Formschlussteil aufgesteckt, bis dieser in die Nut oder Vertiefung des Ausgleichsformteiles einrastet.Of the Ausgleichsformteil can by means of a snap connection with the Forming part to be connected and in this case preferably has a the form-fitting part corresponding groove or depression. He will simply put on the form-fitting part until it is in the groove or recess of the compensation molding engages.

Eine besonders dauerhafte Verbindung wird erreicht, wenn der Ausgleichsformteil in einem Gießvorgang mit der Ausgleichsmasse verbunden ist. In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft, wenn der Formschlussteil zumindest eine hintergießfähige Öffnung oder Einbuchtung und/oder zumindest abschnittsweise eine bügelartige Form aufweist. Das Material des Ausgleichsformteiles hinterfließt dabei die Öffnungen oder Einbuchtungen des Formschlussteiles, so dass eine unlösbare formschlüssige Verbindung zwischen Ausgleichsformteil und der Ausgleichsmasse erfolgt.A particularly durable connection is achieved when the compensation molding in a casting process connected to the balancing mass. In this case it is special advantageous if the form-fitting part at least one hintergießfähige opening or Dent and / or at least partially a bow-like Form has. The material of the compensation molding behind the openings or indentations of the form-fitting part, so that a non-releasable positive connection between compensating molding and the leveling compound takes place.

Als Material für den Ausgleichsformteil kann wärmebeständiger Kunststoff verwendet werden. Alternativ dazu sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass der Ausgleichsformteil aus Leichtmetall, vorzugsweise aus geschäumten Leichtmetall, besonders vorzugsweise aus geschäumten Aluminium besteht.When Material for The compensation molding can be heat-resistant plastic be used. Alternatively, a particularly preferred variant the invention in that the compensation molding of light metal, preferably made of foamed Alloy, especially preferably made of foamed aluminum.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenThe The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it

1 eine Schrägansicht der erfindungsgemäßen Ausgleichswelle, 1 an oblique view of the balance shaft according to the invention,

2 die Ausgleichswelle in einer Explosionsdarstellung, 2 the balance shaft in an exploded view,

3 die Ausgleichswelle in einem Teilschnitt durch die Ausgleichsformteile und 3 the balancer shaft in a partial section through the compensating moldings and

4 die Ausgleichswelle in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3. 4 the balance shaft in one cut according to the line IV-IV in 3 ,

Die Ausgleichswelle 1 weist Ausgleichsmassen 2, 3 auf, wobei im Bereich jeder Ausgleichsmasse 2, 3 jeweils ein Ausgleichsformteil 4, 5 mit geringerer Masse fest mit der Ausgleichsmasse 2, 3 verbunden ist und diese zu einer kreiszylindrischen Form ergänzt.The balance shaft 1 has balancing weights 2 . 3 on, being in the range of each balancing mass 2 . 3 each a compensation molding 4 . 5 with a lesser mass, firmly with the balancing mass 2 . 3 is connected and this complements a circular cylindrical shape.

Um eine formschlüssige Verbindung zwischen den Ausgleichsformteilen 4, 5 mit den Ausgleichsmassen 2, 3 zu erreichen, weist die Ausgleichswelle 1 im Bereich jeder Ausgleichsmasse 2, 3 jeweils einen Formschlussteil 6, 7 auf, welcher als im Wesentlichen in Richtung der Achse 1a der Ausgleichswelle 1 angeordneter Steg 8, 9 ausgebildet ist. Jeder einstückig mit der Ausgleichsmasse 2, 3 ausgeführte Steg 8, 9 weist ein I-Profil auf, wie aus 4 hervorgeht. Der Steg 8, 9 ist einerseits in einem zentralen Bereich 10, 11 mit der jeweiligen Ausgleichsmasse 2, 3 und andererseits mit seinen Enden 8a, 8b bzw. 9a, 9b mit Wellenzapfen 12, 13, 14 der Ausgleichswelle 1 verbunden.To a positive connection between the counterbalancing parts 4 . 5 with the balancing weights 2 . 3 to reach, has the balance shaft 1 in the area of each balancing mass 2 . 3 each a form-fitting part 6 . 7 on, which as substantially in the direction of the axis 1a the balance shaft 1 arranged bridge 8th . 9 is trained. Each in one piece with the balancing mass 2 . 3 executed bridge 8th . 9 has an I-profile on how out 4 evident. The jetty 8th . 9 is on the one hand in a central area 10 . 11 with the respective balancing mass 2 . 3 and on the other hand with its ends 8a . 8b respectively. 9a . 9b with shaft journal 12 . 13 . 14 the balance shaft 1 connected.

Die Ausgleichsformteile 6, 7 weisen Öffnungen 8c, 9c oder zumindest Einbuchtungen auf, welche zur Verbesserung der Formschlussverbindung zwischen Ausgleichsformteil 4, 5 und Ausgleichsmasse 2, 3 beitragen. Sie können auch eine bügelartige Form aufweisen, wie aus den 2 und 3 hervorgeht.The balancing moldings 6 . 7 have openings 8c . 9c or at least indentations, which improve the positive connection between the compensation molding 4 . 5 and balancing mass 2 . 3 contribute. You can also have a bow-like shape, as from the 2 and 3 evident.

Zur Erzielung einer besonders dauerhaften Verbindung zwischen den Ausgleichsformteilen 4, 5 und den Ausgleichsmassen 2, 3 werden die Ausgleichsformteile 4, 5 in einem Gießvorgang mit der Ausgleichswelle 1 verbunden, wobei das gießfähige Material der Ausgleichsformteile 4, 5 die Formschlussteile 6, 7 umfließt. Alternativ dazu können die Ausgleichsformteile 4, 5 mit Nuten 15, 16 bzw. Vertiefungen entsprechend den Formschlussteilen 6, 7 ausgeführt sein und mittels Schnappverbindung auf die Formschlussteile 6, 7 aufgesteckt werden.To achieve a particularly durable connection between the compensating moldings 4 . 5 and the balancing weights 2 . 3 become the balancing moldings 4 . 5 in a casting process with the balance shaft 1 connected, wherein the pourable material of the compensation moldings 4 . 5 the mold parts 6 . 7 flows around. Alternatively, the compensating moldings 4 . 5 with grooves 15 . 16 or depressions corresponding to the form-fitting parts 6 . 7 be executed and by snap connection on the form-fitting parts 6 . 7 be plugged.

In beiden Fällen ist eine sichere Verbindung ohne zusätzliche Befestigungselemente mit äußerst geringem Herstellungsaufwand erzielbar.In both cases is a secure connection without additional fasteners with extremely low Production costs achievable.

Claims

Balance shaft ( 1 ) for an internal combustion engine having at least one compensating mass ( 2 . 3 ), wherein at the balance shaft ( 1 ) in the area of the balancing mass ( 2 . 3 ) a compensation molding ( 4 . 5 ) of lesser mass than the balancing mass ( 2 . 3 ) and the balancing mass ( 2 . 3 ) to a circular cylindrical shape, characterized in that the compensating molding ( 4 . 5 ) positively with the balance shaft ( 1 ) connected is.

Balance shaft ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the compensating molded part ( 4 . 5 ) via a form-fitting part ( 6 . 7 ) with the balancing mass ( 2 . 3 ) connected is.

Balance shaft ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the form-fitting part ( 6 . 7 ) in one piece with the balance shaft ( 1 ) is executed.

Balance shaft ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the form-fitting part ( 6 . 7 ) by a substantially in the direction of the axis ( 1a ) of the balance shaft ( 1 ) arranged web ( 8th . 9 ) is formed.

Balance shaft ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the web ( 8th . 9 ) has substantially a T or I profile.

Balance shaft ( 1 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the form-fitting part ( 6 . 7 ) at least one pourable opening ( 8c . 9c ) or indentation.

Balance shaft ( 1 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the form-fitting part ( 6 . 7 ) at least partially has a bow-like shape.

Balance shaft ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the compensating molded part ( 4 . 5 ) by means of a snap or clamp connection with the form-fitting part ( 6 . 7 ), wherein the compensation molding ( 4 . 5 ) in the region of the form-fitting part ( 6 . 7 ) a the form-fitting part ( 6 . 7 ) corresponding congruent groove ( 15 . 16 ) or depression.

Balance shaft ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the compensating molded part ( 4 . 5 ) in a casting process with the balancing mass ( 2 . 3 ) connected is.

Balance shaft ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the compensating molded part ( 4 . 5 ) consists of plastic.

Balance shaft ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the compensating molded part ( 4 . 5 ) of light metal, preferably of foamed light metal, particularly preferably of foamed aluminum.